DE102008051755A1 - Control time adjusting device for gas exchange valve of internal-combustion engine, has spring element resting against separately at pin formed to output and input elements, where pin is bolted with output or input element by thread section - Google Patents

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Abstract

The device (11) has a spring element supported on an output element and on an input element, where the input element is brought in a driving connection with a crankshaft (2) of an internal-combustion engine (1). The output element with a torque is subjectable relative to the input element by the spring element. The spring element rests against separately at a pin formed to the output element and the input element. The pin is bolted with the output element or the input element by a thread section of the pin.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine mit einem Antriebselement, einem Abtriebselement und einem Federelement, wobei das Antriebselement in Antriebsverbindung mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine bringbar ist, wobei das Abtriebselement in Antriebsverbindung mit einer Nockenwelle der Brennkraftmaschine bringbar ist und schwenkbar zu dem Antriebselement angeordnet ist, wobei sich das Federelement einerseits an dem Abtriebselement und andererseits and dem Antriebselement abstützt, wobei mittels des Federelements das Abtriebselement mit einem Drehmoment relativ zu dem Antriebselement beaufschlagbar ist und wobei das Federelement an zumindest einem separat zu dem Abtriebselement und dem Antriebselement ausgebildeten Stift anliegt.The The invention relates to a device for variable adjustment of Control times of gas exchange valves of an internal combustion engine with a drive element, an output element and a spring element, wherein the drive element is in drive connection with a crankshaft the internal combustion engine can be brought, wherein the output element in Drive connection with a camshaft of the internal combustion engine can be brought and is arranged pivotably to the drive element, wherein the spring element on the one hand on the output element and on the other supported on the drive element, wherein by means of the spring element the output element with a torque relative to the drive element can be acted upon and wherein the spring element on at least one formed separately from the output element and the drive element Pin is present.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

In modernen Brennkraftmaschinen werden Vorrichtungen zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen eingesetzt, um die Phasenrelation zwischen Kurbelwelle und Nockenwelle in einem definierten Winkelbereich, zwischen einer maximalen Früh- und einer maximalen Spätposition, variabel gestalten zu können. Zu diesem Zweck ist die Vorrichtung in einen Antriebsstrang integriert, über welchen Drehmoment von der Kurbelwelle auf die Nockenwelle übertragen wird. Dieser Antriebsstrang kann beispielsweise als Riemen-, Ketten- oder Zahnradtrieb realisiert sein.In modern internal combustion engines become variable devices Setting the timing of gas exchange valves used, around the phase relation between crankshaft and camshaft in one defined angular range, between a maximum early and a maximum late position, variable shape can. For this purpose, the device is in a drive train integrated, about which torque from the crankshaft is transmitted to the camshaft. This powertrain can be realized for example as a belt, chain or gear drive be.

Eine derartige Vorrichtung ist beispielsweise aus der US 2006/0231153 A1 bekannt. Die Vorrichtung umfasst ein Abtriebselement welches drehbar zu einem Antriebselement angeordnet ist, wobei das Antriebselement in Antriebsverbindung mit der Kurbelwelle steht und das Abtriebselement drehfest mit der Nockenwelle verbunden ist. In axialer Richtung wird die Vorrichtung durch je einen Seitendeckel begrenzt, wobei der eine Seitendeckel einteilig mit einem zylindrischen Gehäuse und der andere Seitendeckel als Antriebsrad ausgebildet ist. Das Abtriebselement, das Antriebselement und die zwei Seitendeckel begrenzen mehrere Druckräume, wobei jeder der Druckräume mittels eines Flügels in zwei gegeneinander wirkende Druckkammern unterteilt wird. Durch Druckmittelzufuhr zu bzw. Druckmittelabfuhr von den Druckkammern werden die Flügel innerhalb der Druckräume verschoben, wodurch eine gezielte Verdrehung des Abtriebselements zu dem Antriebselement und somit der Nockenwelle zur Kurbelwelle bewirkt wird.Such a device is for example from the US 2006/0231153 A1 known. The device comprises an output element which is arranged rotatably to a drive element, wherein the drive element is in drive connection with the crankshaft and the output element is non-rotatably connected to the camshaft. In the axial direction, the device is limited by a respective side cover, wherein the one side cover is formed integrally with a cylindrical housing and the other side cover as a drive wheel. The output element, the drive element and the two side covers define a plurality of pressure chambers, wherein each of the pressure chambers is divided by a wing into two counteracting pressure chambers. By supplying pressure medium to or pressure fluid removal from the pressure chambers, the wings are displaced within the pressure chambers, whereby a targeted rotation of the output element is effected to the drive element and thus the camshaft to the crankshaft.

Des Weiteren ist eine zylindrische Drehfeder vorgesehen, deren erstes Ende in eine radiale Aufnahme des Abtriebselements eingreift. Das andere Ende der Drehfeder erstreckt sich in radialer Richtung nach außen und liegt an einem Stift an, der mittels Presssitz mit einem der Seitendeckel befestigt ist. Die Drehfeder stützt sich an dem Stift ab und steht unter Vorspannung, so dass diese ein Drehmoment auf das Abtriebselement relativ zu dem Antriebselement ausübt. Aufgabe der Drehfeder kann zum einen sein, ein Reibmoment, welches auf die Nockenwelle wirkt und das Antriebselement in Richtung später Steuerzeiten drängt, zu kompensieren. Ebenso kann die Drehfeder vorgesehen sein das Abtriebselement bei ungenügender Druckmittelversorgung der Vorrichtung in eine Basisposition, zu drängen, in der das Abtriebselement mit dem Antriebselement mechanisch verriegelt werden kann.Of Furthermore, a cylindrical torsion spring is provided, the first End engages in a radial recording of the output element. The another end of the torsion spring extends in the radial direction outside and abuts a pin, which by means of press fit attached with one of the side covers. The torsion spring supports Stand on the pin and is under tension, so this a torque on the output member relative to the drive element exercises. The task of the torsion spring can be on the one hand Frictional torque acting on the camshaft and the drive element in the direction of later tax times urges to compensate. Likewise, the torsion spring may be provided at the output element insufficient pressure medium supply of the device in a Base position, to urge, in which the output element with the drive element can be mechanically locked.

Nachteilig an dieser Ausführungsform ist, dass die Verbindung des Stiftes mit dem Antriebselement mittels eines Presssitzes eine bestimmte Dicke des Seitendeckels voraussetzt, wodurch das Gewicht der Vorrichtung erhöht wird. Des Weiteren besteht auf Grund der während des Betriebs der Brennkraftmaschine auf den Stift wirkenden Kräfte die Gefahr, dass die Verbindung geschwächt wird und der Stift sich löst, was zum Versagen der Vorrichtung führt.adversely in this embodiment, the connection of the Pen with the drive element by means of a press fit a specific Thickness of the side cover assumes, thereby reducing the weight of the device is increased. Furthermore, due to the during the operation of the internal combustion engine forces acting on the pin the danger that the connection is weakened and the pen dissolves, resulting in the failure of the device.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine zu schaffen, wobei eine funktionssichere, gewichts- und kostenoptimierte Aufhängung des Federelements realisiert ist.Of the Invention is the object of a device for variable Adjustment of the timing of gas exchange valves of an internal combustion engine to create a functionally reliable, weight and cost-optimized Suspension of the spring element is realized.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Stift mit einem Gewindeabschnitt ausgebildet ist und der Stift mittels des Gewindeabschnitts mit dem Abtriebselement oder dam Antriebselement verschraubt ist.The The object is achieved according to the invention that the pin is formed with a threaded portion and the Pin by means of the threaded portion with the output element or dam drive element is screwed.

Die Vorrichtung weist zumindest ein Antriebselement und zumindest ein Abtriebselement auf. Das Antriebselement steht im montierten Zustand der Vorrichtung über einen Zugmitteltrieb, beispielsweise einem Riementrieb, mit der Kurbelwelle in Antriebsverbindung. Das Abtriebselement ist in einem Winkelbereich schwenkbar relativ zu dem Antriebselement angeordnet. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Vorrichtung auf eine Nockenwelle wirkt, bei der die Phasenlage der auf dieser angeordneten Nocken zueinander fest ist. Ebenso kann vorgesehen sein, dass die Nockenwelle aus mindestens zwei konzentrisch zueinander angeordneten Wellen besteht, beispielsweise einer Hohlwelle und einer in dieser angeordneten inneren Welle, und eine erste Gruppe von Nocken mit der Hohlwelle und eine zweite Gruppe von Nocken mit der inneren Welle drehfest verbunden ist. Die Nocken wirken auf Gaswechselventile der Brennkraftmaschine.The device has at least one drive element and at least one output element. The drive element is in the mounted state of the device via a traction drive, such as a belt drive, with the crankshaft in drive connection. The output element is arranged in an angular range pivotally relative to the drive element. It can be provided that the device acts on a camshaft, in which the phase angle of the arranged on this cam is fixed to each other. It can also be provided that the camshaft consists of at least two concentrically arranged shafts, for example, a hollow shaft and an inner shaft arranged in this, and a first Group of cams with the hollow shaft and a second group of cams rotatably connected to the inner shaft. The cams act on gas exchange valves of the internal combustion engine.

Innerhalb der Vorrichtung ist zumindest eine Druckkammer vorgesehen, durch deren Druckbeaufschlagung das Abtriebselement relativ zum Antriebselement verschwenkt werden kann. Vorteilhafterweise sind ein oder mehrere Paare gegeneinander wirkender Druckkammern vorgesehen. Dadurch wird die Druckübersetzung erhöht. Des Weiteren kann eine Schwenkbewegung in Drehrichtung des Antriebselements und entgegen der Drehrichtung des Antriebselements hydraulisch hervorgerufen werden. Ebenso denkbar ist der Einsatz einer elektromechanischen Vorrichtung, die ein Dreiwellengetriebe (beispielsweise ein Planetengetriebe) aufweist. Dabei wird eine der Wellen von der Kurbelwelle angetrieben. Eine zweite Welle steht in Antriebsverbindung mit der Nockenwelle. Über die dritte Welle kann dem System mittels einer Stelleinrichtung, beispielsweise einem Elektromotor oder einer Bremse, Rotationsenergie zugeführt oder aus dem System abgeführt werden.Within the device is provided at least one pressure chamber, by the pressurization of the output member relative to the drive element can be pivoted. Advantageously, one or more Provided pairs of opposing pressure chambers. This will be the Pressure increase increased. Furthermore, a Swivel movement in the direction of rotation of the drive element and against the direction of rotation of the drive element caused hydraulically become. Equally conceivable is the use of an electromechanical Device comprising a three-shaft transmission (for example a planetary gear) having. One of the shafts is driven by the crankshaft. A second shaft is drivingly connected to the camshaft. about the third wave may be supplied to the system by means of an actuator, for example, an electric motor or a brake, rotational energy supplied or discharged from the system.

Die Vorrichtung kann beispielsweise einen ersten Seitendeckel aufweisen, der eine axiale Stirnseite der Vorrichtung bildet und zumindest eine der innerhalb der Vorrichtung angeordneten Druckkammern begrenzt. Dabei kann vorgesehen sein, dass der erste Seitendeckel drehfest mit dem Abtriebselement oder dem Antriebselement verbunden ist. Der Seitendeckel kann einteilig mit dem Abtriebselement oder dem Antriebselement ausgebildet oder separat hergestellt und mit einem dieser Bauteile drehfest verbunden sein.The Device may, for example, have a first side cover, which forms an axial end face of the device and at least limited one of the arranged within the device pressure chambers. It can be provided that the first side cover rotatably is connected to the output element or the drive element. The side cover can be made in one piece with the output element or the Drive element formed or manufactured separately and with a These components are rotatably connected.

Die Vorrichtung umfasst ein Federelement, das einerseits mit dem Abtriebselement und andererseits mit dem Antriebselement zusammenwirkt. Dabei steht das Federelement üblicherweise unter Vorspannung, so dass ein dieses ein Drehmoment zwischen dem Abtriebselement und dem Antriebselement hervorruft. Dieses Drehmoment kann beispielsweise ein Reibmoment, das auf die Nockenwelle wirkt, kompensieren. Dieses Reibmoment wird beispielsweise durch die Lagerreibung oder die Reibung zwischen den Nocken und den Nockenfolgern hervorgerufen. Alternativ oder zusätzlich kann das Federelement dazu dienen, das Abtriebselement, bei Ausfall des Antriebsmittels (beispielsweise Druckmittel oder Elektromotor) in eine Notlaufposition relativ zu dem Antriebselement zu bringen. In diesem Fall kann eine Verriegelung vorgesehen sein, die das Abtriebselement mechanisch mit dem Antriebselement verbindet, wenn diese Position erreicht ist. Dabei kann die Feder über den gesamten Verstellbereich der Vorrichtung ein Drehmoment zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement vermitteln oder nur in Bereichen des Verstellbereichs, beispielsweise zwischen einer maximalen Spätposition und einer Notlauf- oder Basisposition, die zwischen den maximalen Endlagen des Verstellbereichs liegt. Das Federelement kann beispielsweise eine zylinderförmige Schraubenfeder sein, mit axial oder radial abstehenden Enden, die zur Befestigung an dem Abtriebselement und dem Antriebselements dienen. Alternativ kann beispielsweise auch eine Spiralfeder vorgesehen sein.The Device comprises a spring element, on the one hand with the output element and on the other hand cooperates with the drive element. It stands the spring element usually under bias, so that a torque between the output element and the drive element causes. This torque may, for example, a friction torque, which acts on the camshaft, compensate. This friction torque is for example, by the bearing friction or the friction between caused the cam and the cam followers. Alternatively or In addition, the spring element can serve the output element, in case of failure of the drive means (for example, pressure medium or Electric motor) in a Notlaufposition relative to the drive element bring to. In this case, a lock may be provided which mechanically connects the output element to the drive element, when this position is reached. The spring can be over the entire adjustment of the device torque between impart the drive element and the output element or only in areas of Verstellbereichs, for example, between a maximum retarded position and an emergency or base position, which lies between the maximum end positions of the adjustment range. The spring element may for example be a cylindrical Be coil spring, with axially or radially projecting ends, the for attachment to the output element and the drive element serve. Alternatively, for example, provided a coil spring be.

In beiden Fällen kann zumindest eines der Enden oder ein mittlerer Abschnitt des Federelements an einem Stift anliegen, der mit einem Bauteil der Vorrichtung drehfest verbunden ist. Dieses Bauteil kann beispielsweise das Abtriebselement, das Antriebselement oder drehfest mit einem von diesem Bauteilen verbundenen Komponenten (beispielsweise ein Federdeckel, ein Seitendeckel, oder ein Triggerrad) sein. Der Stift kann einerseits den Angriffspunkt für das Drehmoment darstellen. Des Weiteren kann der Stift eine Führung des Federelements darstellen, um zu verhindern, dass das Federelement ungewollt an einem der Bauteile der Vorrichtung oder verschiede Windungen der Feder untereinander anliegen.In In both cases, at least one of the ends or a middle one Abut portion of the spring element to a pin, with a Component of the device is rotatably connected. This component can For example, the output element, the drive element or rotation with a component connected by these components (for example a spring cover, a side cover, or a trigger wheel). Of the On the one hand, the pin can be the point of application for the torque represent. Furthermore, the pen can be a guide of Represent spring element to prevent the spring element unintentionally on one of the components of the device or different turns abut the spring with each other.

Durch die Ausbildung des Stiftes mit einem Gewindeabschnitt, der mit einem Bauteil der Vorrichtung verschraubt ist, wird die Verbindung zwischen dem Stift und dem Bauteil signifikant erhöht. Somit kann das Bauteil, an dem der Stift befestigt wird, dünnwandiger ausgebildet werden. Somit sinkt das Gewicht der Vorrichtung. Des Weiteren wird die Anbringung des Stiftes erheblich vereinfacht.By the formation of the pin with a threaded portion, with a Part of the device is bolted, the connection between the Pen and the component significantly increased. Thus, that can Component to which the pin is attached, thin-walled be formed. Thus, the weight of the device decreases. Of Furthermore, the attachment of the pin is considerably simplified.

In dem Fall, dass das Abtriebselement oder das Antriebselement einen Seitendeckel umfasst und der Stift mit dem Seitendeckel verschraubt ist, kann der Seitendeckel als einfaches, dünnwandiges Bauteil ausgeführt werden. Dies kann kostengünstig, beispielsweise durch Ausstanzen aus einem Blech geeigneter Dicke oder Tiefziehverfahren, erfolgen. Dabei kommen sowohl Stahlbleche als auch Bleche aus Leichtmetall, bspw. aus Aluminium, Magnesium oder ähnliches, in Betracht. Da beim Herstellen der Schraubverbindung, im Gegen satz zum Einpressen der Stifte, keine großen Kräfte aufgebracht werden müssen, besteht nicht die Gefahr, dass sich der Seitendeckel verformt oder Spannungen in diesem auftreten.In in the event that the output element or the drive element a Side cover included and the pin bolted to the side cover The side cover can be as simple, thin-walled Component to be executed. This can be cost effective, for example, by punching from a sheet of suitable thickness or thermoforming process. Here are both steel sheets as well as sheets of light metal, for example. Of aluminum, magnesium or the like, into consideration. Because when making the screw connection, in contrast set for pressing the pins, no great forces must be applied, there is no risk that the side cover deforms or tensions occur in this.

Dabei kann vorgesehen sein, dass die Länge des Gewindeabschnitts kleiner als die Dicke des Seitendeckels ausgeführt ist, wodurch vermieden wird, dass der Gewindeabschnitt an einem zu dem Seitendeckel beweglichen Bauteil anliegt und dadurch die Reibung innerhalb der Vorrichtung erhöht.there can be provided that the length of the threaded portion smaller than the thickness of the side cover is executed, whereby it is avoided that the threaded portion at one to the Side cover moving component rests and thereby the friction increased within the device.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Abtriebselement oder das Antriebselement eine Gewindebohrung aufweist, in die der Gewindeabschnitt des Stiftes eingreift. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Gewindebohrung sacklochartig ausgebildet ist, wodurch Leckage zwischen dem Gewindeabschnitt und der Gewindebohrung vermieden wird.In a further development of the invention is present seen that the output element or the drive element has a threaded bore, in which engages the threaded portion of the pin. It can be provided that the threaded hole is formed like a blind hole, whereby leakage between the threaded portion and the threaded bore is avoided.

Alternativ kann die Gewindebohrung oder der Gewindeabschnitt eine dichtende Beschichtung, beispielsweise eine Polymerbeschichtung, aufweisen.alternative the threaded hole or the threaded portion can be a sealing Coating, for example a polymer coating have.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen in denen Ausführungsbeispiele der Erfindung vereinfacht dargestellt sind. Es zeigen:Further Features of the invention will become apparent from the following description and from the drawings in which embodiments of the invention are shown simplified. Show it:

1 nur sehr schematisch eine Brennkraftmaschine, 1 only very schematically an internal combustion engine,

2 einen Längsschnitt durch eine erste erfindungsgemäße Ausführungsform einer Vorrichtung zur Veränderung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen einer Brennkraftmaschine, 2 a longitudinal section through a first embodiment according to the invention of a device for changing the timing of gas exchange valves of an internal combustion engine,

3 einen Querschnitt durch die Vorrichtung aus 2 entlang der Linie III-III, 3 a cross section through the device 2 along the line III-III,

4 eine Draufsicht auf eine zweite erfindungsgemäße Ausführungsform einer Vorrichtung, 4 a top view of a second embodiment according to the invention of a device,

5 einen Längsschnitt durch die Vorrichtung aus 4 entlang der Linie V-V. 5 a longitudinal section through the device 4 along the line VV.

Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description the drawings

In 1 ist eine Brennkraftmaschine 1 skizziert, wobei ein auf einer Kurbelwelle 2 sitzender Kolben 3 in einem Zylinder 4 angedeutet ist. Die Kurbelwelle 2 steht in der dargestellten Ausführungsform über je einen Zugmitteltrieb 5 mit einer Einlassnockenwelle 6 bzw. Auslassnockenwelle 7 in Verbindung, wobei eine erste und eine zweite Vorrichtung 11 für eine Relativdrehung zwischen Kurbelwelle 2 und den Nockenwellen 6, 7 sorgen können. Nocken 8 der Nockenwellen 6, 7 betätigen ein oder mehrere Einlassgaswechselventile 9 bzw. ein oder mehrere Auslassgaswechselventile 10. Ebenso kann vorgesehen sein nur eine der Nockenwellen 6, 7 mit einer Vorrichtung 11 auszustatten, oder nur eine Nockenwelle 6, 7 vorzusehen, welche mit einer Vorrichtung 11 versehen ist.In 1 is an internal combustion engine 1 sketched, being one on a crankshaft 2 sitting piston 3 in a cylinder 4 is indicated. The crankshaft 2 is in the illustrated embodiment via a respective traction drive 5 with an intake camshaft 6 or exhaust camshaft 7 in conjunction, wherein a first and a second device 11 for a relative rotation between crankshaft 2 and the camshafts 6 . 7 can provide. cam 8th the camshafts 6 . 7 operate one or more inlet gas exchange valves 9 or one or more outlet gas exchange valves 10 , Likewise, only one of the camshafts can be provided 6 . 7 with a device 11 equip, or just a camshaft 6 . 7 provide, which with a device 11 is provided.

Die 2 und 3 zeigen eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 11 im Längs- bzw. im Querschnitt. Dabei handelt es sich um eine hydraulisch betätigte Vorrichtung 11. Die Erfindung kann aber auch in Vorrichtungen 11 mit anderen Wirkprinzipien Anwendung finden.The 2 and 3 show an embodiment of a device according to the invention 11 in longitudinal or in cross section. This is a hydraulically operated device 11 , The invention can also be used in devices 11 find application with other principles of action.

Die Vorrichtung 11 weist ein Antriebselement 12 und ein Abtriebselement 14 auf. Das Antriebselement 12 weist ein Gehäuse 13 und zwei Seitendeckel 15, 16 auf, die an den axialen Seitenflächen des Gehäuses 13 angeordnet sind. Das Abtriebselement 14 ist in Form eines Flügelrades ausgeführt und weist ein im Wesentlichen zylindrisch ausgeführtes Nabenelement 17 auf, von dessen äußerer zylindrischer Mantelfläche sich in der dargestellten Ausführungsform drei Flügel 18 in radialer Richtung nach außen erstrecken.The device 11 has a drive element 12 and an output element 14 on. The drive element 12 has a housing 13 and two side covers 15 . 16 on, on the axial side surfaces of the housing 13 are arranged. The output element 14 is designed in the form of an impeller and has a substantially cylindrical hub member 17 on whose outer cylindrical surface in the illustrated embodiment, three wings 18 extend in the radial direction to the outside.

Ausgehend von einer äußeren Umfangswand 19 des Gehäuses 13 erstrecken sich drei Vorsprünge 20 radial nach innen. In der dargestellten Ausführungsform sind die Vorsprünge 20 und die Flügel 18 einteilig mit der Umfangswand 19 bzw. dem Nabenelement 17 ausgebildet. Das Antriebselement 12 ist mittels radial innen liegender Umfangswände der Vorsprünge 20 relativ zu dem Ab triebselement 14 drehbar zu diesem angeordnet.Starting from an outer peripheral wall 19 of the housing 13 three projections extend 20 radially inward. In the illustrated embodiment, the projections 20 and the wings 18 in one piece with the peripheral wall 19 or the hub element 17 educated. The drive element 12 is by means of radially inward circumferential walls of the projections 20 relative to the drive element from 14 rotatably arranged to this.

An einer äußeren Mantelfläche des ersten Seitendeckels 15 ist ein Kettenrad 21 angeordnet, über das mittels eines nicht dargestellten Kettentriebs Drehmoment von der Kurbelwelle 2 auf das Antriebselement 12 übertragen werden kann. Im montierten Zustand ist das Abtriebselement 14 mittels einer nicht dargestellten Zentralschraube mit einer Nockenwelle 6, 7 verbunden. Dazu durchgreift die Zentralschraube eine zentrale Bohrung des Abtriebselements 14 und ist mit der Nockenwelle 6, 7 verschraubt.On an outer lateral surface of the first side cover 15 is a sprocket 21 arranged, via the means of a chain drive, not shown, torque from the crankshaft 2 on the drive element 12 can be transferred. In the assembled state, the output element 14 by means of a central screw, not shown, with a camshaft 6 . 7 connected. For this purpose, the central screw passes through a central bore of the driven element 14 and is with the camshaft 6 . 7 screwed.

Je einer der Seitendeckel 15, 16 ist an einer der axialen Seitenflächen des Gehäuses 13 angeordnet und drehfest an diesem fixiert. Zu diesem Zweck ist in jedem Vorsprung 20 eine Axialöffnung 22 vorgesehen. Des Weiteren sind in den Seitendeckeln 15, 16 jeweils drei Öffnungen vorgesehen, die derart angeordnet sind, dass diese mit den Axialöffnungen 22 fluchten. Jeweils ein Befestigungselement 23 (in der dargestellten Ausführungsform eine Schraube) durchgreift eine Öffnung des zweiten Seitendeckels 16, eine Axialöffnung 22 und eine Öffnung des ersten Seitendeckels 15. Dabei greift ein Gewindeabschnitt der Schraube 23 in einen Gewindeabschnitt ein, der in der Öffnung des ersten Seitendeckels 15 ausgebildet ist.One each of the side covers 15 . 16 is on one of the axial side surfaces of the housing 13 arranged and rotationally fixed to this. For this purpose is in every projection 20 an axial opening 22 intended. Furthermore, in the side covers 15 . 16 each three openings provided, which are arranged such that these with the axial openings 22 aligned. In each case a fastener 23 (In the illustrated embodiment, a screw) engages through an opening of the second side cover 16 , an axial opening 22 and an opening of the first side cover 15 , It engages a threaded portion of the screw 23 in a threaded portion which is in the opening of the first side cover 15 is trained.

Innerhalb der Vorrichtung 11 ist zwischen jeweils zwei in Umfangsrichtung benachbarten Vorsprüngen 20 ein Druckraum 24 ausgebildet. Jeder der Druckräume 24 wird in Umfangsrichtung von gegenüberliegenden, im Wesentlichen radial verlaufenden Begrenzungswänden 25 benachbarter Vorsprünge 20, in axialer Richtung von den Seitendeckeln 15, 16, radial nach innen von dem Nabenelement 17 und radial nach außen von der Umfangswand 19 begrenzt. In jeden der Druckräume 24 ragt ein Flügel 18, wobei die Flügel 18 derart ausgebildet sind, dass diese sowohl an den Seitendeckeln 15, 16, als auch an der Umfangswand 19 anliegen. Jeder Flügel 18 teilt somit den jeweiligen Druckraum 24 in zwei gegeneinander wirkende Druckkammern 26, 27.Inside the device 11 is between each two circumferentially adjacent projections 20 a pressure room 24 educated. Each of the pressure chambers 24 is in the circumferential direction of opposite, substantially radially extending boundary walls 25 adjacent protrusions 20 in the axial direction of the side covers 15 . 16 radially inward of the hub member 17 and radially outward from the peripheral wall 19 limited. In each of the pressure chambers 24 a wing sticks out 18 , where the wings 18 are formed such that they both on the side covers 15 . 16 , as well as on the peripheral wall 19 issue. Every wing 18 thus divides the respective pressure chamber 24 in two opposing pressure chambers 26 . 27 ,

Das Abtriebselement 14 ist in einem definierten Winkelbreich drehbar zu dem Antriebselement 12 angeordnet. Der Winkelbereich wird in einer Drehrichtung des Abtriebselements 14 dadurch begrenzt, dass die Flügel 18 an je einer korrespondierenden Begrenzungswand 25 (Frühanschlag 28) der Druckräume 24 zum Anliegen kommen. Analog wird der Winkelbereich in der anderen Drehrichtung dadurch begrenzt, dass die Flügel 18 an den anderen Begrenzungswänden 25 der Druckräume 24, die als Spätanschlag 29 dienen, zum Anliegen kommen.The output element 14 is rotatable in a defined Winkelbreich to the drive element 12 arranged. The angular range is in a direction of rotation of the output element 14 limited by the fact that the wings 18 at each a corresponding boundary wall 25 (Early stop 28 ) of the pressure chambers 24 come to the concern. Similarly, the angular range in the other direction of rotation is limited by the fact that the wings 18 on the other boundary walls 25 the pressure chambers 24 that as a late stop 29 serve, come to the concern.

Durch Druckbeaufschlagung einer Gruppe von Druckkammern 26, 27 und Druckentlastung der anderen Gruppe kann die Phasenlage des Antriebselements 12 zum Abtriebselement 14 (und damit die Phasenlage der Nockenwelle 6, 7 zur Kurbelwelle 2) variiert werden. Durch Druckbeaufschlagung beider Gruppen von Druckkammern 26, 27 kann die Phasenlage konstant gehalten werden.By pressurizing a group of pressure chambers 26 . 27 and pressure relief of the other group, the phase angle of the drive element 12 to the output element 14 (and thus the phase angle of the camshaft 6 . 7 to the crankshaft 2 ) can be varied. By pressurizing both groups of pressure chambers 26 . 27 the phase position can be kept constant.

Die Vorrichtung 11 weist einen Verriegelungsmechanismus 30 auf. Der Verriegelungsmechanismus 30 umfasst einen federbeaufschlagten Verriegelungspin 31, der in dem Abtriebselement 14 aufgenommen ist, und eine Kulisse 32, die an dem ersten Seitedeckel 15 ausgebildet ist. In einer definierten Phasenlage des Abtriebselements 14 relativ zu dem Antriebselement 12, fluchtet der Verriegelungspin 31 mit der Kulisse 32, so dass der federbeaufschlagte Verriegelungspin 31 die Kulisse 32 eingreifen kann. Somit ist eine mechanische Verriegelung des Abtriebselements 14 zu dem Antriebselement 12 hergestellt, wodurch die Phasenlage zwischen den Bauteilen konstant gehalten wird. Um die mechanische Verrieglung zu lösen ist eine nicht dargestellte Druckmittelleitung vorgesehen, über die der Kulisse 32 Druckmittel zugeführt werden kann. Das Druckmittel drängt den Verriegelungspin 31 aus der Kulisse 32 in dessen Aufnahme zurück. Nach dem Lösen der Verriegelung kann die Steuerung der Phasenlage durch Befüllen bzw. Entleeren der Druckkammern 26, 27 erfolgen.The device 11 has a locking mechanism 30 on. The locking mechanism 30 includes a spring-loaded locking pin 31 which is in the output element 14 is included, and a backdrop 32 on the first side cover 15 is trained. In a defined phase position of the output element 14 relative to the drive element 12 , the locking pin is aligned 31 with the backdrop 32 , so that the spring-loaded locking pin 31 the scenery 32 can intervene. Thus, a mechanical locking of the output element 14 to the drive element 12 produced, whereby the phase angle between the components is kept constant. To solve the mechanical Verrieglung a pressure medium line, not shown, provided on the backdrop 32 Pressure medium can be supplied. The pressure medium urges the locking pin 31 from the backdrop 32 in his recording back. After releasing the lock, the control of the phase position by filling or emptying the pressure chambers 26 . 27 respectively.

Die Vorrichtung 11 weist weiterhin ein Federelement 33 auf, das in der dargestellten Ausführungsform als Spiralfeder ausgebildet ist. In der in 2 dargestellten Ausführungsform ist das Federelement 33 innerhalb einer zylindrischen Aufnahme des Kettenrades 21 aufgenommen. Ein Ende des Federelements 33 ist mit dem Abtriebselement 14, das andere Ende mit dem Kettenrad 21 und damit mit dem Antriebselement 12 verbunden.The device 11 also has a spring element 33 on, which is formed in the illustrated embodiment as a spiral spring. In the in 2 illustrated embodiment, the spring element 33 within a cylindrical receptacle of the sprocket 21 added. One end of the spring element 33 is with the output element 14 , the other end with the sprocket 21 and thus with the drive element 12 connected.

Die 4 und 5 zeigen eine zweite Ausführungsform, anhand derer die Aufhängung des Federelements 33 näher erläutert werden soll. In dieser Ausführungsform ist das Federelement 33 axial versetzt zu dem zweiten Seitendeckel 16 angeordnet. Das innere Ende 34 des Federelements 33 ist hakenförmig ausgebildet und umgreift einen ersten Stift 35, der an dem Abtriebselement 14 befestigt ist. Der erste Stift 35 durchgreift eine erste Aussparung 36 in dem zweiten Seitendeckel 16, wobei die Erstreckung der ersten Aussparung 36 entlang der Umfangsrichtung mindestens dem maximalen Verschwenkwinkel des Abtriebselements 14 zu dem Antriebselement 12 entspricht.The 4 and 5 show a second embodiment, by which the suspension of the spring element 33 will be explained in more detail. In this embodiment, the spring element 33 axially offset to the second side cover 16 arranged. The inner end 34 of the spring element 33 is hook-shaped and surrounds a first pin 35 that is on the output element 14 is attached. The first pen 35 passes through a first recess 36 in the second side cover 16 , wherein the extension of the first recess 36 along the circumferential direction at least the maximum pivot angle of the output element 14 to the drive element 12 equivalent.

Ein zweiter Stift 37 durchgreift eine zweite Aussparung 38 in dem zweiten Seitendeckel 16, wobei die Erstreckung der zweiten Aussparung 38 entlang der Umfangsrichtung mindestens dem maximalen Verschwenkwinkel des Abtriebselements 14 zu dem Antriebselement 12 entspricht. Die erste Windung des Federelements 33 liegt an dem zweiten Stift 37 an. Dadurch wird das Federelement 33 radial nach innen abgestützt.A second pen 37 passes through a second recess 38 in the second side cover 16 wherein the extension of the second recess 38 along the circumferential direction at least the maximum pivot angle of the output element 14 to the drive element 12 equivalent. The first turn of the spring element 33 lies on the second pin 37 at. This will cause the spring element 33 supported radially inward.

Das äußere Ende 39 des Federelements 33 ist in radialer Richtung nach außen gebogen und liegt an einem dritten Stift 40 an, der an dem zweiten Seitendeckel 16 befestigt ist.The outer end 39 of the spring element 33 is bent in the radial direction outwards and is located on a third pin 40 at the second side cover 16 is attached.

Ein vierter Stift 41 ist ebenfalls an dem zweiten Seitendeckel 16 befestigt. Die äußerste Windung des Federelements 33 liegt an dem vierten Stift 41 an. Dadurch wird das Federelement 33 radial nach innen abgestützt, wodurch verhindert wird, das durch die Vorspannung des Federelements 33 dessen Windungen aneinander anliegen.A fourth pen 41 is also on the second side cover 16 attached. The outermost turn of the spring element 33 lies on the fourth pin 41 at. This will cause the spring element 33 supported radially inwardly, which is prevented by the bias of the spring element 33 whose turns abut each other.

Das Federelement 33 steht unter Vorspannung, so dass auf das Abtriebselement 14 ein Drehmoment im Uhrzeigersinn relativ zum Antriebselement 12 wirkt.The spring element 33 is under pretension, so that on the output element 14 a torque in a clockwise direction relative to the drive element 12 acts.

In 5 ist der dritte Stift 40 in einem Längsschnitt dargestellt. Der dritte Stift 40 weist einen ersten Gewindeabschnitt 42 auf, der mit einem zweiten Gewindeabschnitt 43 zusammenwirkt, der in einer Gewindebohrung 44 des zweiten Seitendeckels 16 ausgebildet ist. Die Länge des ersten Gewindeabschnitts 42 ist keiner als die Dicke des zweiten Seitendeckels 16 ausgebildet. Somit ist sichergestellt, dass der erste Gewindeabschnitt 42 nicht in den Bereich des Abtriebselements 14 eingreift. Der erste und/oder zweite Gewindeabschnitt 42, 43 ist mit einer dichtenden Beschichtung versehen. Somit ist diese Schraubverbindung druckdicht ausgebildet, wodurch Leckage zwischen den Gewindeabschnitten 42, 43 aus der Vorrichtung 11 heraus wirkungsvoll verhindert wird. In einer alternativen Ausführungsform kann vorgesehen sein, die Gewindebohrung 44 sacklochartig auszubilden, um Leckage zu verhindern.In 5 is the third pen 40 shown in a longitudinal section. The third pen 40 has a first threaded portion 42 on top of that with a second threaded section 43 interacts in a threaded hole 44 the second side cover 16 is trained. The length of the first threaded section 42 is none than the thickness of the second side cover 16 educated. This ensures that the first threaded section 42 not in the area of the output element 14 intervenes. The first and / or second threaded portion 42 . 43 is provided with a sealing coating. Thus, this screw is pressure-tight, causing leakage between the threaded sections 42 . 43 from the device 11 is effectively prevented. In an alternative embodiment can be provided, the threaded hole 44 form a blind hole, to prevent leakage.

In 5 ist exemplarisch die Verbindung des dritten Stiftes 40 mit dem zweiten Seitendeckel 16 dargestellt. Auch die Verbindung des vierten Stiftes 41 mit dem zweiten Seitendeckel 16 und die Verbindungen der ersten und zweiten Stifte 35, 37 mit dem Abtriebselement 14 können derart ausgeführt sein. Die Schraubverbindung der Stifte 35, 37, 40, 41 mit dem jeweiligen Befestigungspartner erhöht deren Verbindung, im Vergleich zu den im Stand der Technik offenbarten Verbindungsmethoden. Des Weiteren wird die Leckage an dieser Stelle unterdrückt. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass die Kräfte bei der Herstellung der Schraubverbindung wesentlich unter denen bei der Herstellung eines Pressverbandes liegen. Somit besteht nicht die Gefahr, dass sich der zweite Seitendeckel 16 bei der Herstellung der Verbindung mit den Stiften 40, 41 verzieht, wodurch die Leckage der Vorrichtung 11 weiter verringert. Außerdem kann der zweite Seitendeckel 16 dünnwandiger ausgebildet werden, wodurch das Gewicht der Vorrichtung 11 sinkt. Vorteilhafterweise kann nun der zweite Seitendeckel 16 spanlos aus einem Blechrohling hergestellt werden, wodurch die Herstellungskosten signifikant sinken.In 5 is an example of the connection of the third pen 40 with the second side cover 16 shown. Also the connection of the fourth pin 41 with the second side cover 16 and the connections of the first and second pins 35 . 37 with the output element 14 can be carried out in this way. The screw connection of the pins 35 . 37 . 40 . 41 with the respective attachment partner increases their connection, in comparison to the connection methods disclosed in the prior art. Furthermore, the leakage is suppressed at this point. Another advantage is that the forces in the production of the screw connection are significantly lower than those in the manufacture of a press fit. Thus, there is no risk that the second side cover 16 in making the connection with the pins 40 . 41 warps, reducing the leakage of the device 11 further reduced. In addition, the second side cover 16 be formed thin-walled, whereby the weight of the device 11 sinks. Advantageously, now the second side cover 16 are produced without cutting from a sheet metal blank, whereby the production costs fall significantly.

11
BrennkraftmaschineInternal combustion engine
22
Kurbelwellecrankshaft
33
Kolbenpiston
44
Zylindercylinder
55
Zugmitteltriebtraction drive
66
Einlassnockenwelleintake camshaft
77
Auslassnockenwelleexhaust
88th
Nockencam
99
EinlassgaswechselventilInlet gas exchange valve
1010
AuslassgaswechselventilAuslassgaswechselventil
1111
Vorrichtungcontraption
1212
Antriebselementdriving element
1313
Gehäusecasing
1414
Abtriebselementoutput element
1515
Seitendeckelside cover
1616
Seitendeckelside cover
1717
Nabenelementhub element
1818
Flügelwing
1919
Umfangswandperipheral wall
2020
Vorsprunghead Start
2121
KettenradSprocket
2222
Axialöffnungaxial opening
2323
Befestigungselement/SchraubeFastener / screw
2424
Druckraumpressure chamber
2525
Begrenzungswandlimiting wall
2626
erste Druckkammerfirst pressure chamber
2727
zweite Druckkammersecond pressure chamber
2828
Frühanschlagearly stop
2929
Spätanschlaglate stop
3030
Verriegelungsmechanismuslocking mechanism
3131
Verriegelungspinlocking pin
3232
Kulissescenery
3333
Federelementspring element
3434
inneres Endeinner The End
3535
erster Stiftfirst pen
3636
erste Aussparungfirst recess
3737
zweiter Stiftsecond pen
3838
zweite Aussparungsecond recess
3939
äußeres Endeouter The End
4040
dritter Stiftthird pen
4141
vierter Stiftfourth pen
4242
erster Gewindeabschnittfirst threaded portion
4343
zweiter Gewindeabschnittsecond threaded portion
4444
Gewindebohrungthreaded hole

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - US 2006/0231153 A1 [0003] US 2006/0231153 A1 [0003]

Claims (7)

Vorrichtung (11) zur variablen Einstellung der Steuerzeiten von Gaswechselventilen (9, 10) einer Brennkraftmaschine (1) mit – einem Antriebselement (12), einem Abtriebselement (14) und einem Federelement (33), – wobei das Antriebselement (12) in Antriebsverbindung mit einer Kurbelwelle (2) der Brennkraftmaschine (1) bringbar ist, – wobei das Abtriebselement (14) in Antriebsverbindung mit einer Nockenwelle (6, 7) der Brennkraftmaschine (1) bringbar ist und schwenkbar zu dem Antriebselement (12) angeordnet ist, – wobei sich das Federelement (33) einerseits an dem Abtriebselement (14) und andererseits and dem Antriebselement (12) abstützt, – wobei mittels des Federelements (33) das Abtriebselement (14) mit einem Drehmoment relativ zu dem Antriebselement (12) beaufschlagbar ist und – wobei das Federelement (33) an zumindest einem separat zu dem Abtriebselement (14) und dem Antriebselement (12) ausgebildeten Stift (35, 37, 40, 41) anliegt, – dadurch gekennzeichnet, dass der Stift (35, 37, 40, 41) mit einem Gewindeabschnitt (42) ausgebildet ist und der Stift (35, 37, 40, 41) mittels des Gewindeabschnitts (42) mit dem Abtriebselement (14) oder dam Antriebselement (12) verschraubt ist.Contraption ( 11 ) for the variable adjustment of the timing of gas exchange valves ( 9 . 10 ) an internal combustion engine ( 1 ) with - a drive element ( 12 ), an output element ( 14 ) and a spring element ( 33 ), - wherein the drive element ( 12 ) in drive connection with a crankshaft ( 2 ) of the internal combustion engine ( 1 ) can be brought, - wherein the output element ( 14 ) in drive connection with a camshaft ( 6 . 7 ) of the internal combustion engine ( 1 ) is engageable and pivotable to the drive element ( 12 ) is arranged, - wherein the spring element ( 33 ) on the output element ( 14 ) and on the other hand on the drive element ( 12 ), - wherein by means of the spring element ( 33 ) the output element ( 14 ) with a torque relative to the drive element ( 12 ) is acted upon and - wherein the spring element ( 33 ) at least one separately from the output element ( 14 ) and the drive element ( 12 ) trained pen ( 35 . 37 . 40 . 41 ), - characterized in that the pin ( 35 . 37 . 40 . 41 ) with a threaded portion ( 42 ) and the pen ( 35 . 37 . 40 . 41 ) by means of the threaded portion ( 42 ) with the output element ( 14 ) or dam drive element ( 12 ) is screwed. Vorrichtung (11) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtriebselement (14) oder das Antriebselement (12) einen Seitendeckel (15, 16) umfasst und der Stift (35, 37, 40, 41) mit dem Seitendeckel (15, 16) verschraubt ist.Contraption ( 11 ) according to claim 1, characterized in that the output element ( 14 ) or the drive element ( 12 ) a side cover ( 15 . 16 ) and the pen ( 35 . 37 . 40 . 41 ) with the side cover ( 15 . 16 ) is screwed. Vorrichtung (11) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge des Gewindeabschnitts (42) kleiner als die Dicke des Seitendeckels (15, 16) ausgeführt ist.Contraption ( 11 ) according to claim 2, characterized in that the length of the threaded portion ( 42 ) smaller than the thickness of the side cover ( 15 . 16 ) is executed. Vorrichtung (11) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abtriebselement (14) oder das Antriebselement (12) eine Gewindebohrung (44) aufweist, in die der Gewindeabschnitt (42) des Stiftes (35, 37, 40, 41) eingreift.Contraption ( 11 ) according to claim 1, characterized in that the output element ( 14 ) or the drive element ( 12 ) a threaded hole ( 44 ) into which the threaded portion ( 42 ) of the pencil ( 35 . 37 . 40 . 41 ) intervenes. Vorrichtung (11) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindebohrung (44) sacklochartig ausgebildet ist.Contraption ( 11 ) according to claim 4, characterized in that the threaded bore ( 44 ) is formed like a blind hole. Vorrichtung (11) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindebohrung (44) eine dichtende Beschichtung aufweist.Contraption ( 11 ) according to claim 4, characterized in that the threaded bore ( 44 ) has a sealing coating. Vorrichtung (11) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Gewindeabschnitt (42) eine dichtende Beschichtung aufweist.Contraption ( 11 ) according to claim 1, characterized in that the threaded portion ( 42 ) has a sealing coating.
DE200810051755 2008-10-15 2008-10-15 Control time adjusting device for gas exchange valve of internal-combustion engine, has spring element resting against separately at pin formed to output and input elements, where pin is bolted with output or input element by thread section Withdrawn DE102008051755A1 (en)

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